Sterrenstof op aarde

De meeste meteorieten zijn afkomstig uit ons zonnestelsel of de Oort-wolk. Er zijn nu aanwijzingen dat sommige deeltjes van andere planetenstelsels komen.

Iedere dag komt er ruwweg 45 ton buitenaards materiaal in de aardatmosfeer terecht. Het veroorzaakt de bekende "vallende sterren' (meteoren) aan de nachtelijke hemel en de grotere objecten die de tocht door de dampkring overleven ploffen als meteoriet op aarde neer.

Algemeen wordt aangenomen dat al dit buitenaardse materiaal afkomstig is van planetoden, kometen en andere objecten die de "restmaterie' vormen uit de ontstaansperiode van ons planetenstelsel.

Volgens Thomas G. Brophy, werkzaam op de universiteit van Tokio, zijn er echter aanwijzingen dat een deel van deze materie afkomstig is van planetenstelsels bij andere sterren.

In de gangbare opvatting zijn de planeten ontstaan door samenklontering van gas en stof in een gigantische oerwolk rond de zon. Vele kleine materieklonten zouden tijdens dit proces door de aantrekkingskracht van de reuzenplaneten-in-wording uit het zonnestelsel zijn geslingerd. Een deel bleef in een min of meer bolvormig gebied rond het zonnestelsel rondzwerven (de Oort-wolk), om zich af en toe in de gedaante van een komeet weer in de buurt van de zon te vertonen. Maar een deel van de klonters kwam echt "los' van de zon en verdween in de interstellaire ruimte.

Dit proces, dat tijdens en kort na het ontstaan van het zonnestelsel op grote schaal plaatsvond, vindt ook nu nog plaats. Af en toe wordt een komeet, of een planetode, of een fragment daarvan, door een van de reuzenplaneten uit het zonnestelsel naar de interstellaire ruimte geslingerd. En ook kleinere objecten, tot stofjes toe, zouden langs deze weg buiten het zonnestelsel komen en zijn gekomen. En als er ook bij andere sterren planetenstelsels voorkomen (en daaraan behoeft niet te worden getwijfeld), dan werd en wordt ook daar materiaal de ruimte in geslingerd.

Volgens dit scenario zouden planetenstelsels dus een bijdrage moeten leveren aan de "verstoffing' van de ruimte. Af en toe zou een object uit de interstellaire ruimte tijdens zijn omzwervingen weer in de buurt van de zon kunnen komen. Het zou steeds sneller naar de zon toe bewegen en er uiteindelijk in een hyperbolische baan langs scheren. Zo'n baan ontstaat wanneer de snelheid ten opzichte van de zon groter is dan de ontsnappingssnelheid. Bij een kleinere snelheid, zoals die van planeten en kometen die aan de zon zijn gebonden, is de baan een ellips of hooguit een parabool.

Permanente bewoners

Tot nu toe heeft men nog nooit een komeet waargenomen waarvan de baan er duidelijk op wijst dat hij afkomstig is uit de ruimte tussen de sterren. Maar Brophy heeft nu gewezen op een aantal waarnemingen van kleinere deeltjes, met diameters kleiner dan een millimeter, die wel op een hyperbolische baan zouden wijzen. Het gaat hier om deeltjes die gedetecteerd zijn door de Long Duration Exposure Facility (een satelliet voor het bestuderen van de effecten van langdurige blootstelling aan de kosmische ruimte) en om meteoordeeltjes waarvan het traject door de aardatmosfeer met behulp van radar werd gevolgd. Sommige van die deeltjes lijken een snelheid te hebben die te groot is om hen als permanente bewoners van ons zonnestelsel te kunnen beschouwen (Icarus 94, p. 250).

Brophy heeft nu berekend wat de aantallen objecten per grootteklasse uit de interstellaire ruimte zouden kunnen zijn, er van uit gaande dat het scenario van het ontstaan van planetenstelsels en het wegslingeren van materie juist is. Hij vindt dan dat het aantal grote objecten, zoals kometen, dat binnen een bepaalde tijd in de buurt van de zon zal komen gering is. Daarom is het niet verwonderlijk dat er nog geen interstellaire komeet is gevonden. Maar het aantal kleinere deeltjes zou groot kunnen zijn en kunnen kloppen met de recente waarnemingen van de snelle stofjes bij de aarde.

Brophy geeft toe dat er valkuilen zijn. Het afleiden van de snelheid van stofjes ten opzichte van de zon uit snelheden gemeten ten opzichte van de aarde is moeilijk en men weet ook niet precies hoe de beweging van stofjes in de interstellaire ruimte zelf wordt veranderd: door gas, straling en dergelijke. Verder onderzoek zal wellicht meer duidelijkheid hierover kunnen geven.

Voor dit moment is het in ieder geval een intrigerende gedachte dat sommige stofje die op aarde neerdalen en sommige meteorieten die op aarde zijn gevonden monsters zijn van planetenstelsels elders in het heelal.

Tekening: Voorbeelden van elliptische, parabolische en hyperbolische banen om de zon. Een object in een elliptische baan heeft een te kleine snelheid om aan de zon te kunnen ontsnappen. Een object in een hyperbolische baan gaat te snel om in de greep van de zon te blijven. Bij een paraboolbaan gaat het om een soort grensgeval. Bij een komeet heeft men nog nooit met zekerheid kunnen aantonen dat zijn baan een hyperbool moet zijn.